사례45건

45건 중 31~35번째

1. IL-0041 fluent-bit 이 오류 없이 멈춰 운영 노드 한 대의 애플리케이션 로그가 Elasticsearch 로 전혀 가지 않았다.

   PrometheusKube2020

   증상

   화요일 아침 개발자가 운영 환경 로그 일부가 빠져 있다고 알려 왔다. 이상하게도 빠진 로그는 노드 한 대에서 나온 것뿐이었다.

   모니터링 중단

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   텔레메트리 에이전트Elasticsearch 와 OpenSearch

   기여 요인

   모니터링 사각지대미패치 알려진 버그

   감지

   운영 환경 로그 일부가 빠져 있다는 개발자의 메시지로 알았다. fluent-bit 의 Prometheus 지표는 오류를 보이지 않고 값만 멈춰 있어서 모니터링은 이 상황을 잡지 못했다. 지표가 늘지 않는 것도 이슈 #1935 로 보고된 다른 버그였다.

   조치

   • Elasticsearch 스레드 큐 오류를 보고 Elasticsearch 가상 머신에 CPU 를 늘렸다. 오류는 사라졌지만 로그 누락의 원인은 아니었다.
   • 노드 어피니티로 Fluentd 를 놓고 안티 어피니티로 fluent-bit 을 빼는 방식으로, 노드 하나씩 Fluentd 를 배포했다.
   • 오래된 로그가 한꺼번에 밀려 버퍼가 넘치지 않도록 Fluentd 의 flush_thread_count 를 1로 줄이고 flush_interval 을 5초로 늘렸다.
   • Fluentd 의 Position DB 기능을 켜서 이미 보낸 데이터를 건너뛰게 했다.

   후속 조치

   • Fluentd 의 Prometheus 연동으로 모니터링 패키지를 만든다. 5분 동안 보낸 바이트 비율에 낮과 밤 기준을 따로 두는 알림이나, 로그를 계속 남기고 Elasticsearch 에 들어왔는지 확인하는 블랙박스 점검을 적용한다.

   교훈

   오픈소스 소프트웨어가 어떻게 망가질지는 미리 알 수 없고, 때로는 다른 도구로 빨리 갈아탈 수 있어야 한다. 로그 전송 에이전트는 오류 지표만으로 감시할 수 없다. 이번처럼 지표가 오류 없이 멈추면 아무것도 잡히지 않는다. fluentbit_output_proc_bytes_total 의 5분 비율처럼 전송량에 알림을 걸 수 있다. 트래픽은 밤에 줄고 낮에 늘어 기준값 하나로는 맞지 않으므로, 낮과 밤 기준을 따로 둔다. 테스트 로그를 계속 남기고 Elasticsearch 에 들어왔는지 확인하는 블랙박스 점검도 방법이다. 다만 이런 알림이 울려도 그 자리에서 할 수 있는 조치가 마땅치 않다.

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2. IL-0029 CPU 한도를 건 컨테이너가 사용량이 한도에 한참 못 미치는데도 스로틀링되어 사용자 대면 서비스의 지연 시간이 늘었다.

   Buffer2020

   증상

   Buffer 엔지니어가 컨테이너의 스로틀링 지표를 살펴보니, CPU 사용량이 한도 근처에도 가지 않은 컨테이너가 많이 스로틀링되고 있었다.

   CPU 스로틀링지연 시간 증가노드 NotReady

   촉발

   Buffer 는 노드를 지키려고 컨테이너에 CPU 한도를 걸어 두었는데, 노드 커널에는 CPU 한도가 걸린 컨테이너를 필요 없이 스로틀링하는 버그가 남아 있었다.

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   컨테이너 CPU 한도리눅스 커널노드 운영체제 이미지

   기여 요인

   미패치 알려진 버그미검증 가정

   감지

   엔지니어가 컨테이너의 스로틀링 지표를 살피다가, CPU 사용량이 한도보다 훨씬 낮은 컨테이너도 많이 스로틀링되는 것을 보고 알았다.

   조치

   • 사용자에게 직접 또는 간접으로 닿는 경로에 있는 모든 서비스에서 CPU 한도를 없앴다.
   • 한도를 없앤 서비스에 톨러레이션을 더해 테인트를 건 노드에서만 돌게 하고, 한도가 있는 서비스와 떼어 놓았다.
   • 서비스마다 몇 달 치 사용량을 분석해 최대 CPU 사용량에 20% 넘는 여유를 더한 값을 CPU 요청값으로 정했고, 메모리 요청값도 같은 방식으로 정했다.

   후속 조치

   • 커널 수정이 들어간 노드 이미지로 올린다. Buffer 는 kops 1.18 이상에서 기본 이미지가 되는 Ubuntu 20.04 를 기다리고 있다.
   • 수정된 커널로 올린 뒤 스로틀링이 정말 사라졌는지 확인하고, 그 결과로 글을 고친다.

   교훈

   리눅스에서 컨테이너를 돌리면 쿠버네티스든 Mesos 든 Swarm 이든 스로틀링 때문에 컨테이너가 제 성능을 내지 못할 수 있다. 먼저 커널을 수정된 버전으로 올리고 스로틀링 지표를 지켜보는 편이 낫다. CPU 한도를 없애면 지연 시간은 줄지만 위험하다. 한도를 없앤다면 CPU 요청값을 제대로 잡고, 노드의 CPU 와 메모리 사용량을 꼼꼼히 모니터링한다. 사용량이 높으면 Horizontal Pod Autoscaler 로 파드를 늘려 여유 있는 노드에 배치되게 한다. 클러스터에 여유가 없으면 알림을 받거나 노드 오토스케일러로 노드를 늘린다.

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3. IL-0190 쿠버네티스 업그레이드로 etcd 리더가 있던 노드가 갑자기 종료된 뒤, Cortex distributor 두 개가 옛 리더와 맺은 TCP 연결이 멈춘 채 그 연결을 계속 써서 런던 리전 Hosted Prometheus 쓰기가 12분 동안 일부 실패했다.

   Grafana Labs2020

   증상

   2020년 3월 16일 11:31 UTC에 SLO 기반 알림이 당직 엔지니어를 호출했다. 런던 리전 Hosted Prometheus 로 들어오는 쓰기의 약 20%가 실패하고 있었다. 문제는 이미 11분 전에 시작된 상태였다.

   오류율 상승간헐적 타임아웃

   촉발

   예약된 쿠버네티스 버전 업그레이드가 etcd 리더가 돌던 노드를 정상 종료 절차 없이 갑자기 종료했다.

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   etcd노드 풀

   기여 요인

   기본 설정 방치파괴적 변경 보호 장치 부재

   감지

   SLO 기반 알림이 11:31 UTC에 당직 엔지니어를 호출했다. 장애가 시작되고 11분이 지난 시점이었다. 오류율이 20% 수준이었기 때문에 이대로 두었다면 월간 SLA 를 넘기기까지 약 18시간이 걸렸을 것이다.

   조치

   • 11:32 UTC에 영향받은 distributor 를 재시작했고, 오류가 멈췄다.

   후속 조치

   • Cortex 의 etcd 클라이언트 설정에 gRPC keepalive 프로브를 켠다. DialKeepAliveTime 은 10초, DialKeepAliveTimeout 은 DialTimeout 의 두 배로 두고 PermitWithoutStream 을 true 로 한다.
   • 쿠버네티스 업그레이드 절차를 고쳐, etcd operator 가 관리하는 etcd 파드까지 포함해 파드와 머신을 정상 종료 절차로 내리게 한다.

   교훈

   노드가 죽으면 TCP 연결이 정상적으로 닫히지 않고 멈춘 채 남을 수 있다. etcd 클라이언트에 keepalive 를 설정하지 않으면 새 리더가 뽑힌 뒤에도 클라이언트는 죽은 연결을 계속 쓴다. 노드를 내리는 업그레이드 스크립트는 operator 가 관리하는 파드까지 정상 종료할 수 있어야 한다. 장애 대응과 복구, 사후 분석 동안 Grafana Loki 로 로그를 빠르게 뒤질 수 있어서 복구 시간이 줄었다.

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4. IL-0196 Redis Operator 로 레플리카를 늘리면서 메모리 한도를 낮추자 데이터를 가진 유일한 Redis 파드가 재시작됐고, Sentinel 이 빈 레플리카를 마스터로 올려 데이터가 모두 지워졌다.

   Palark2020

   증상

   RedisFailover 리소스에 바뀐 설정을 적용하자 고객 웹사이트의 가장 큰 Redis 데이터베이스에서 데이터가 모두 사라졌다. 이 데이터베이스는 TTL 없이 영속 저장소로도 쓰였고, .rdb 스냅숏이 5 Gb 를 넘었다. 서비스가 멈췄고 백업에서 데이터를 복원해야 했다.

   데이터 유실서비스 중단

   촉발

   RedisFailover 리소스에서 Redis 레플리카 수를 1에서 2로 늘리면서, 같은 변경으로 컨테이너의 메모리 requests 와 limits 를 22 GB 에서 19 GB 로 낮췄다.

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   애플리케이션 데이터베이스영구 볼륨과 스테이트풀셋컨테이너 메모리 한도

   기여 요인

   단계적 배포 부재단일 장애점미검증 가정

   조치

   • 미리 준비해 둔 백업에서 Redis 데이터를 복원했다.

   후속 조치

   • 레디니스 프로브 문제를 Redis Operator 이슈로 올렸고, 개발자들에게서 받은 수정을 시험해 통과를 확인했다.
   • 상황 분석을 마친 뒤 Spotahome Redis Operator 를 계속 쓸지 다시 검토한다.
   • Redis 데이터베이스를 정리하고, 불필요한 키를 만든 애플리케이션 코드를 고친다.
   • Redis 의 내장 클러스터링과 샤딩을 검토한다.

   교훈

   핵심 인프라를 쿠버네티스 오퍼레이터로 관리할 때는 그 오퍼레이터가 얼마나 성숙하고 검증됐는지 따져 봐야 한다. 레플리카 수와 리소스 값을 한 번에 바꾸면 롤링 업데이트가 예상하지 못한 순서로 파드를 재시작할 수 있다. 레디니스 프로브가 ping 만 보면 복제가 끝나지 않은 빈 인스턴스도 준비됐다고 판단한다. Redis 클러스터를 바꾸기 전에는 반드시 dump.rdb 파일을 백업해야 한다.

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5. IL-0012 CPU limit 과 커널 CFS 쿼터 버그로 파드가 과하게 스로틀링돼 헬스 체크가 실패하고 애플리케이션이 멈췄다

   Omio2020

   증상

   Omio 는 6개월 동안 원인을 알 수 없는 멈춤을 겪었다. 애플리케이션이 멈추거나 헬스 체크에 응답하지 않았고, 네트워크 연결이 끊겼다.

   CPU 스로틀링프로브 실패오류율 상승지연 시간 증가간헐적 타임아웃간헐적 연결 실패

   촉발

   쿠버네티스는 CPU limit 을 커널 CFS 의 쿼터로 구현한다. 주기는 100ms 이고, limit 2코어는 주기마다 CPU 시간 200ms 가 된다. 스레드 10개가 동시에 돌면 20ms 만에 쿼터를 다 쓰고, 남은 80ms 동안 파드의 모든 스레드가 멈춘다. 여기에 커널 CFS 스케줄러의 알려진 버그가 불필요한 스로틀링을 일으켜, 컨테이너가 허용된 쿼터를 다 쓰기도 전에 스로틀링됐다.

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   컨테이너 CPU 한도리눅스 커널kubelet

   기여 요인

   한계 미인지모니터링 사각지대미패치 알려진 버그

   감지

   팀은 6개월 동안 애플리케이션이 멈추거나 헬스 체크에 응답하지 않는 현상을 겪었지만, 쿠버네티스가 cgroup 지표를 내보내지 않아 스로틀링을 바로 알아채지 못했다. 파드 안에서 /sys/fs/cgroup/cpu/cpu.stat 의 nr_throttled 와 throttled_time 을 읽어 스로틀링 비율을 확인했다.

   조치

   • 버그를 고친 최신 커널이 모든 클러스터에 배포될 때까지 CPU limit 을 껐다.

   후속 조치

   • CFS 쿼터 버그를 고친 최신 커널을 모든 클러스터에 배포한다.
   • 사용률, 포화도, 오류를 보는 USE 지표와 함께 API 지연과 오류율을 지켜보며 결과가 기대한 대로인지 확인한다.

   교훈

   CFS 쿼터 버그가 고쳐지지 않은 커널을 쓴다면 쿠버네티스에서 CPU limit 을 없애거나 kubelet 에서 CFS 쿼터를 끄는 편이 낫다. CPU request 와 limit 은 설정이 비슷해 보여도 구현이 전혀 다르다. CPU 스로틀링은 쿠버네티스 기본 지표에 드러나지 않으므로 cpu.stat 을 직접 확인해야 한다. limit 을 끄면 최적화되지 않은 애플리케이션이 노드의 CPU 를 독차지할 수 있으니, JVM, Go, Node 런타임을 미리 튜닝해 둬야 한다.

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원인별1